KR101060227B1 - 대단부와 소단부가 형성된 브레이크 부스터용 타이로드 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 대단부와 소단부가 형성된 브레이크 부스터용 타이로드 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 여러번의 단조공정을 거쳐 몸체부 상단에 대단부가 형성된 타이로드를 제조하고, 이후 분할다이스를 이용하여 타이로드의 몸체부의 중간부를 파지한 상태에서 펀치금형을 몸체부의 끝단으로 부터 횡방향으로 이동시켜 몸체부의 중간부에 소단부가 돌출되게 형성되도록 하므로서, 고가의 단조금형을 추가로 구비하지 않아도 되고 한번의 프레싱 작업으로 타이로드의 하단에 소단부를 형성시킬 수 있으므로 제품의 작업공정을 줄여주어 생산성 향상 및 생산단가 하락의 효과를 기대할 수 있도록 한 브레이크 부스터용 타이로드 제조방법에 관한 것이다.

Description

대단부와 소단부가 형성된 브레이크 부스터용 타이로드 제조방법{Tie rod manufacturing method}

본 발명은 대단부와 소단부가 형성된 브레이크 부스터용 타이로드 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 여러번의 단조공정을 거쳐 몸체부 상단에 대단부가 형성된 타이로드를 제조하고, 이후 분할다이스를 이용하여 타이로드의 몸체부의 중간부를 파지한 상태에서 펀치금형을 몸체부의 끝단으로 부터 횡방향으로 이동시켜 몸체부의 중간부에 소단부가 돌출되게 형성되도록 하므로서, 고가의 단조금형을 추가로 구비하지 않아도 되고, 타이로드의 몸체부 중간을 분할다이스로 파지한 상태에서 반대측에서 프레싱하여 소단부를 형성하므로 생산되는 제품의 편심현상이 발생하지 않고 동심도가 향상되어 브레이크 부스터의 실링율이 향상되는 효과를 기대할 수 있고, 한번의 프레싱 작업으로 타이로드의 하단에 소단부를 형성시킬 수 있으므로 제품의 작업공정을 줄여주어 생산성 향상 및 생산단가 하락의 효과를 기대할 수 있도록 한 브레이크 부스터용 타이로드 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 브레이크 부스터라 함은 운전자가 브레이크 페달을 밟을 때 흡기매니폴드의 흡기부압을 이용하여 마스터실린더에 가해지는 힘을 배가시키는 것으로서, 이러한 브레이크부스터는 운전자가 브레이크페달을 밟을 때 힘이 적게 들도록 하면서도 제동력을 크게 할 수 있는 장점이 있으므로 대부분의 자동차에 장착되고 있다.

도 1 은 브레이크 부스터를 도시한 것으로서,

브레이크 부스터는 프론트셀(1)과 리어셀(2)이 상호 결합되어 브레이크 부스터의 외형을 이루게되고, 브레이크 부스터의 내부에는 다이아프램(3)이 형성되어 있어서 브레이크 부스터 내부를 프론트챔버(4)와 리어챔버(5)로 구획한다.

프론트챔버(4)는 진공상태이고, 리어챔버(5)는 대기압으로 유지된다.

리어셀(2) 측으로 운전자의 브레이크 페달 조작에 의해 전후진 작동하는 페달푸쉬로드(6)가 설치되고, 페달푸쉬로드(6)에 연동하는 실린더푸쉬로드(7)가 프론트셀(1) 측으로 돌출되게 결합되어 있으며, 실린더푸쉬로드(7)에는 오일을 브레이크 디스크와 드럼으로 공급하는 마스터 실린더가 결합된다.

본 발명의 대상이 되는 타이로드(8)는 프론트셀(1)과 리어셀(2) 그리고 다이아프램(3)을 상호 결합시키는 기능을 하면서 브레이크 부스터를 차체에 고정시키는 기능을 갖는다.

브레이크 부스터의 동작을 간단히 설명하면, 운전자가 페달을 밟을 경우 페달 푸쉬로드(6)가 다이아프램(3)과 실린더푸쉬로드(7)를 밀어내고, 실린더푸쉬로드(7)는 마스터실린더를 작동시켜 오일이 오일라인을 통해 브레이크 디스크와 드럼으로 공급되므로서 브레이크가 동작하게 되는 것이다.

여기서, 본 발명의 대상이 되는 타이로드(8)의 설치상태를 도 2 를 참조하여 설명하면,

타이로드(8)는 봉 형상으로 형성된 몸체(10)의 일측 끝단에 차체에 체결되기 위한 제 1 나사부(14)가 형성되고 타측 끝단에 마스터실린더가 체결되기 위한 제 2 나사부(16)가 형성되며, 제 1 나사부(14)에 근접하도록 대단부(11)가 형성되면서 이 대단부(11)의 일측으로 세레이션(15)이 가공되어 있다.

그리고, 제 2 나사부(16)에 근접하도록 소단부(12)가 형성되고, 소단부(12)와 제 2 나사부(16) 사이에는 단턱부(13)가 형성된 구조이다.

타이로드(8)의 설치상태는 몸체(10)가 다이아프램(3)을 관통하고, 소단부(12)가 프론트셀(3)의 내측에서 접촉되면서 대단부(11)가 리어셀(2)의 내측에서 접촉되면서 받치도록 설치되며, 세레이션(15)은 리어셀(2)과의 사이에 기밀유지 및 공기 유입 및 누수를 막는 기능을 하며, 다이아프램(3)과 소단부(12) 사이에 스프링(17)이 개재된다.

이러한 브레이크 부스터용 타이로드를 제조하는 종래의 방법은 대부분이 단조공정에 의해 이루어져 타이로드를 제조하는 것이다.

즉, 대략 6번의 단조공정에 의해 타이로드의 대단부(11)와 소단부(12) 및 그밖의 구성요소인 제 1 및 제 2 나사부(14)(16), 세레이션, 단턱부(13)가 형성되는 것이다.

그러나, 종래기술의 문제점은 하나의 몸체에 대단부(11)와 소단부(12)가 존재함에 따라 4번의 단조공정을 통해 대단부(11)를 먼저 선 가공한 후 별도의 특수한 금형을 제작하여 소단부(12)를 2번의 후공정을 통해 제조하는 것이기 때문에 고가의 특수금형을 제조해야만 하므로 금형비가 월등히 상승하여 제품 생산단가가 높아지는 문제점이 발생하고 있었고, 단조공정을 적용할 경우 대단부와 소단부가 존재함에 따라 생산된 제품을 금형으로 부터 퇴출시키기가 어려워 제품의 생산성이 하락하게되는 문제점이 발생하고 있었다.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 여러번의 단조공정을 거쳐 몸체부 상단에 대단부가 형성된 타이로드를 제조하고, 이후 분할다이스를 이용하여 타이로드의 몸체부의 중간부를 파지한 상태에서 펀치금형을 몸체부의 끝단으로 부터 횡방향으로 이동시켜 몸체부의 중간부에 소단부가 돌출되게 형성되도록 하므로서, 고가의 단조금형을 추가로 구비하지 않아도 되고, 타이로드의 몸체부 중간을 분할다이스로 파지한 상태에서 반대측에서 프레싱하여 소단부를 형성하므로 생산되는 제품의 편심현상이 발생하지 않고 동심도가 향상되어 브레이크 부스터의 실링율이 향상되는 효과를 기대할 수 있고, 한번의 프레싱 작업으로 타이로드의 하단에 소단부를 형성시킬 수 있으므로 제품의 작업공정을 줄여주어 생산성 향상 및 생산단가 하락의 효과를 기대할 수 있도록 한 브레이크 부스터용 타이로드 제조방법을 제공함을 목적으로 한다.

상기 목적달성을 위한 본 발명은,

봉 형상의 소재를 포밍기에 넣고 1차 단조가공하여 대단부 형성을 위해 타부분에 비해 직경이 커진 제 1 예비성형부를 소재의 일측에 형성시키는 제 1 공정과;

제 1 공정 후 2차 단조가공하여 제 1 예비성형부에 비해 직경이 조금 더 커진 제 2 예비성형부를 형성하고, 소재의 일측 끝단에 제 2 나사부를 형성하는 제 2 공정과;

제 2 공정 후 3차 단조가공하여 구 형태의 제 3 예비성형부를 형성하고, 제 2 나사부 일측에 단턱부를 형성하는 제 3 공정과;

제 3 공정 후 4차 단조가공하여 대단부, 세레이션, 제 1 나사부를 형성하는 제 4 공정; 으로 이루어진 것을 포함하는 타이로드 제조방법에 있어서,

상부다이스와 하부다이스로 이루어진 분할다이스를 이용하여 타이로드의 몸체 중간부를 파지하고, 제 1 나사부 측에서 펀치금형을 분할다이스 측으로 프레싱 작동시켜 몸체 부분이 눌리면서 대단부로 부터 소정거리 이격되게 소단부가 형성되도록 하되,

상기 펀치금형은 단턱부가 받쳐지는 제 1 금형홈이 펀치금형의 일면에 형성되고, 제 1 금형홈의 중앙에는 제 2 나사부가 삽입될 수 있는 제 2 금형홈이 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 고가의 단조금형을 추가로 구비하지 않아도 되고, 타이로드의 몸체부 중간을 분할다이스로 파지한 상태에서 반대측에서 프레싱하여 소단부를 형성하므로 생산되는 제품의 편심현상이 발생하지 않고 동심도가 향상되어 브레이크 부스터의 실링율이 향상되는 효과를 기대할 수 있고, 한번의 프레싱 작업으로 타이로드의 하단에 소단부를 형성시킬 수 있으므로 제품의 작업공정을 줄여주어 생산성 향상 및 생산단가 하락의 효과를 기대할 수 있다.

도 1 은 브레이크 부스터를 보인 단면도.
도 2 는 타이로드의 설치상태를 보인 개략도.
도 3 은 본 발명의 타이로드 제조방법을 설명하기 위한 도면.
도 4 와 도 5 는 프레싱 작업으로 소단부를 제조하는 과정을 보인 도면.
도 6 은 본 발명의 제조방법으로 제조된 브레이크 부스터용 타이로드 샘플을 촬영한 사진.

이하, 첨부된 도면 도 3 내지 도 5 를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

종래와 동일한 구성요소에 대해서는 동일부호 표기하여 중복설명을 생략하기로 한다.

상기 도면에 의하면, 본 발명은,

봉 형상의 소재(20)를 포밍기에 넣고 1차 단조가공하여 대단부(11) 형성을 위해 타부분에 비해 직경이 커진 제 1 예비성형부(21)를 소재(20)의 일측에 형성시키는 제 1 공정과;

제 1 공정 후 2차 단조가공하여 제 1 예비성형부(21)에 비해 직경이 조금 더 커진 제 2 예비성형부(22)를 형성하고, 소재(20)의 일측 끝단에 제 2 나사부(16)를 형성하는 제 2 공정과;

제 2 공정 후 3차 단조가공하여 구 형태의 제 3 예비성형부(23)와 제 1 나사부(14)를 형성하고, 제 2 나사부(16) 일측에 단턱부(13)를 형성하는 제 3 공정과;

제 3 공정 후 4차 단조가공하여 대단부(11), 세레이션(15)을 형성하는 제 4 공정; 으로 이루어진 것을 포함하는 타이로드 제조방법에 있어서,

상부다이스(31)와 하부다이스(32)로 이루어진 분할다이스(30)를 이용하여 타이로드(8)의 몸체(10) 중간부를 파지하고, 제 2 나사부(16) 측에서 펀치금형(40)을 분할다이스(30) 측으로 프레싱 작동시켜 몸체(10) 부분이 눌리면서 대단부(11)로 부터 이격되게 소단부(12)가 형성되도록 하되,

상기 펀치금형(40)은 단턱부(13)가 받쳐지는 제 1 금형홈(41)이 펀치금형(40)의 일면에 형성되고, 제 1 금형홈(41)의 중앙에는 제 2 나사부(16)가 삽입될 수 있는 제 2 금형홈(42)이 형성된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 제조과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 봉 형상의 소재(20)를 포밍기에 넣고 1차 단조가공하여 도 3b와 같이 대단부(11) 형성을 위해 타부분에 비해 직경이 커진 제 1 예비성형부(21)를 소재(20)의 일측에 형성한다.(제 1 공정과)

제 1 공정 후 2차 단조가공하여 도 3c와 같이 제 1 예비성형부(21)에 비해 직경이 조금 더 커진 제 2 예비성형부(22)를 형성하고, 소재(20)의 일측 끝단에 제 2 나사부(16)를 형성한다.(제 2 공정)

제 2 공정 후 3차 단조가공하여 도 3d와 같이 구 형태의 제 3 예비성형부(23)를 형성하고, 제 3 예비성형부(23)의 일측으로 제 1 나사부(14)를 형성하며, 제 2 나사부(16) 일측에 단턱부(13)를 형성한다.(제 3 공정)

제 3 공정 후 4차 단조가공하여 도 3e와 같이 대단부(11), 세레이션(15)을 형성한다.(제 4공정)

상기 설명된 제 1 내지 제 4 공정은 모두 단조공정이고, 하나의 포밍기에 의해서 연속적으로 이루어진다.

제 1 나사부(14)와 제 2 나사부(16)의 나사산 가공은 모든 단조공정이 끝난후 이루어진다.

한편, 본 발명에서는 제 2 나사부(16)와 몸체(10)의 경계부위인 단턱부(13)로 부터 소정거리 내측으로 이격된 위치에 돌출되게 형성되는 소단부(12)를 분할다이스(30)와 펀치금형(40)을 이용하여 가공한다.

즉, 분할다이스(30)를 이루는 상부다이스(31)와 하부다이스(32)를 이용하여 타이로드(8)의 몸체(10) 중간부를 파지하고, 제 2 나사부(16) 측에서 펀치금형(40)을 분할다이스(30) 측으로 프레싱 작동시켜 몸체(10) 부분이 눌리면서 대단부(11)로 부터 소정거리 이격되게 도 3f와 같이 소단부(12)가 형성되는 것이다.

상기 펀치금형(40)은 단턱부(13)가 받쳐지는 제 1 금형홈(41)이 펀치금형(40)의 일면에 형성되고, 제 1 금형홈(41)의 중앙에는 제 2 나사부(16)가 삽입될 수 있는 제 2 금형홈(42)이 형성된 구조를 갖고 있어서, 펀치금형(40)을 제 2 나사부(16) 측에서 분할다이스(30) 측으로 작동시키게되면, 제 2 나사부(16)가 제 2 금형홈(42)으로 삽입되면서 단턱부(13)가 제 1 금형홈(41)에 접촉되고, 이에의해 펀치금형(40)에 의해 가해지는 강한 프레싱력이 단턱부(13)와 분할다이스(30) 사이의 몸체(10)에 가해져 도 5 와 같이 단턱부(13)로 부터 소정거리 이격된 위치에 소단부(12)가 돌출되게 형성되는 것이다.

본 발명은 분할다이스(30)가 대단부(11)의 안쪽에서 몸체(10)를 파지한 상태에서 펀치금형(40)이 프레싱하여 소단부(12)를 형성시킴에 따라 대단부(11) 외측의 치수변형이 전혀 발생하지 않게되는 효과를 기대할 수 있고,

또한, 복잡한 구조의 단조금형을 제작하지 않아도 되므로 금형비를 줄여줄 수 있으면서 생산성을 향상시켜 제품의 생산단가를 낮춰줄 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

도 6 은 본 발명의 제조방법으로 제조된 브레이크 부스터용 타이로드 샘플을 촬영한 사진을 첨부한 것이다.

1: 프론트셀, 2: 리어셀,
3: 다이아프램, 4: 프론트챔버,
5: 리어챔버, 6: 페달푸쉬로드,
7: 실린더푸쉬로드, 8: 타이로드,
10: 몸체, 11: 대단부,
12: 소단부, 13: 단턱부,
14: 제 1 나사부, 15: 세레이션,
16: 제 2 나사부, 30: 분할다이스,
40: 펀치금형, 41: 제 1 금형홈,
42: 제 2 금형홈,

Claims (1)

1. 봉 형상의 소재(20)를 포밍기에 넣고 1차 단조가공하여 대단부(11) 형성을 위해 타부분에 비해 직경이 커진 제 1 예비성형부(21)를 소재(20)의 일측에 형성시키는 제 1 공정과;
   제 1 공정 후 2차 단조가공하여 제 1 예비성형부(21)에 비해 직경이 조금 더 커진 제 2 예비성형부(22)를 형성하고, 소재(20)의 일측 끝단에 제 2 나사부(16)를 형성하는 제 2 공정과;
   제 2 공정 후 3차 단조가공하여 구 형태의 제 3 예비성형부(23)와 제 1 나사부(14)를 형성하고, 제 2 나사부(16) 일측에 단턱부(13)를 형성하는 제 3 공정과;
   제 3 공정 후 4차 단조가공하여 대단부(11), 세레이션(15)을 형성하는 제 4 공정; 으로 이루어진 것을 포함하는 타이로드 제조방법에 있어서,
   상부다이스(31)와 하부다이스(32)로 이루어진 분할다이스(30)를 이용하여 타이로드(8)의 몸체(10) 중간부를 파지하고, 제 2 나사부(16) 측에서 펀치금형(40)을 분할다이스(30) 측으로 프레싱 작동시켜 몸체(10) 부분이 눌리면서 대단부(11)로 부터 이격되게 소단부(12)가 형성되도록 하되,
   상기 펀치금형(40)은 단턱부(13)가 받쳐지는 제 1 금형홈(41)이 펀치금형(40)의 일면에 형성되고, 제 1 금형홈(41)의 중앙에는 제 2 나사부(16)가 삽입될 수 있는 제 2 금형홈(42)이 형성된 것을 특징으로 하는 대단부와 소단부가 형성된 브레이크 부스터용 타이로드 제조방법.

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